PCB Tecnico - Tendenze di sviluppo del PCB nell'era dell'Internet of Things

In termini di sviluppo del PCB, è arrivata l'era dell'Internet of Things e ha assunto quasi ogni aspetto del mondo digitale.

Utilizzando questa tecnologia, gli sviluppatori stanno sviluppando piattaforme di connessione intelligenti per innovazioni come dispositivi indossabili, sistemi di domotica e monitoraggio medico, auto intelligenti e città future.

Come ultimo ragazzo tecnologico, l'Internet of Things porta prestazioni favorevoli alla connessione tra componenti fisici e digitali. Questo articolo parlerà in dettaglio dello sviluppo e del futuro dell'Internet of Things. Vuoi saperne di più?

Internet of Things: un nuovo modo per promuovere lo sviluppo del PCB

Una delle principali tendenze nello sviluppo di PCB oggi è l'uso sempre più diffuso di interconnessioni flessibili e ad alta densità (produzione di circuiti stampati. I metodi tradizionali di routing PCB non possono raggiungere questo obiettivo. Utilizzare la tecnologia HDI, come i vias ciechi e sepolti, per risparmiare valore. Il design HDI aiuta anche a ridurre il consumo energetico e migliorare le prestazioni, rendendolo ideale per i dispositivi IoT.

Incorporando metodi flessibili e HDI nella progettazione PCB, l'azienda può produrre dispositivi mobili in miniatura che sono meno influenzati da fattori quali lo stress termico e la perdita del segnale, senza influenzare le prestazioni. I dispositivi IoT ora possono essere più piccoli, leggeri e più veloci che mai.

Realizzare PCB per l'Internet delle Cose: qual è la differenza?

Sebbene l'Internet of Things non richieda una trasformazione completa dello sviluppo del PCB, porta nuove considerazioni alla tabella di progettazione.

A causa dei diversi metodi di progettazione, il layout, la produzione e i processi di assemblaggio dei PCB basati sull'Internet delle Cose sono molto diversi.

Prima di tutto, il PCB Internet of Things è solitamente composto da componenti di circuito rigido-flessibile o flessibile, il che è contrario alle caratteristiche grandi e piatte dei circuiti stampati tradizionali.

L'uso della produzione flessibile di componenti richiede calcoli estesi e ad alta precisione del rapporto di piegatura, iterazioni del ciclo di vita, spessore della traccia del segnale, strati rigidi e flessibili del circuito, peso del rame, posizionamento dell'irrigidimento e calore generato dal componente.

Inoltre, lo sviluppo di PCB per l'Internet of Things richiede ai progettisti di garantire un forte legame tra strati laterali rigidi e flessibili, nonché una profonda comprensione di componenti molto piccoli come i pacchetti 0201 e 00105.

In futuro, i progettisti FR4 dovranno collaborare con esperti che sanno utilizzare materiali alternativi.

Le società di ricerca sono attualmente la prima scelta per gli sviluppatori IoT che cercano servizi di consulenza e test per sensori autonomi wireless e circuiti flessibili.

I moduli wireless e i circuiti a radiofrequenza forniscono ai prodotti IoT funzionalità chiave per comunicare con l'ambiente circostante, raccogliere dati e inviarli a server online e offline.

Oggi, il mercato è inondato di moduli IoT-friendly e componenti RF, tutti con un ingombro ridotto e contengono quante più funzioni possibili.

Tuttavia, con lo sviluppo dei requisiti di connettività mondiali, la tecnologia wireless entrerà sempre più gadget e i progettisti di PCB dovranno affrontare la sfida di installare moduli più potenti e affidabili su circuiti stampati più piccoli.

I protocolli che specificano parametri quali intervallo, velocità di trasmissione dei dati e sicurezza potrebbero dover essere modificati e aggiornati per soddisfare le esigenze emergenti.

La cosa più eccitante è che, man mano che la standardizzazione diventa la norma, è completamente possibile per un importante protocollo wireless governare il futuro mondo IoT.

Prestare maggiore attenzione al consumo energetico

I futuri prodotti IoT potrebbero eliminare le porte di alimentazione fisiche e gli alimentatori plug-in e sostituirli con batterie e funzioni di raccolta dell'energia per promuovere la portabilità e l'intelligenza artificiale.

Il mercato IoT è sempre più desideroso di dispositivi intelligenti che possano funzionare continuamente e che richiedono poco intervento manuale. Pertanto, i progettisti di PCB devono prestare maggiore attenzione all'efficienza energetica per avere successo in futuro.

Un modo promettente per ottenere un migliore consumo energetico è quello di sviluppare un budget energetico per ogni blocco funzionale sul PCB, piuttosto che considerare il prodotto nel suo complesso. In questo modo, i progettisti otterranno la flessibilità necessaria per identificare e migliorare i componenti che consumano energia.

PCB per il corpo umano

Mentre gli sviluppatori IoT scoprono nuovi modi per migliorare la vita quotidiana, il numero di elettronica per la salute e il fitness aumenta ogni anno. Tuttavia, il corpo umano presenta alcune sfide uniche ai progettisti di PCB.

Ad esempio, l'estrema stanchezza del nostro corpo significa che qualsiasi dispositivo destinato ad essere indossato o messo in tasca deve mantenere un segnale abbastanza forte per superare il rumore.

Inoltre, poiché umidità e circuiti non si mescolano, la progettazione di dispositivi indossabili IoT richiede agli sviluppatori di considerare attentamente gli effetti di sudore e acqua.

Gli ingegneri meccanici svolgono un ruolo importante nello sviluppo di imballaggi resistenti all'umidità, ma man mano che emergono più usi di gadget IoT, i progettisti di PCB dovranno fare di più per garantire che i componenti sensibili siano ben protetti.

Maggiore affidabilità

I dispositivi IoT miniaturizzati richiedono una precisione di produzione molto elevata. Sebbene la maggior parte dei progettisti sia solitamente abituata a sostituire componenti a foro passante fritto su circuiti stampati tradizionali, il mercato IoT non può tollerare i guasti.

Dispositivi sensibili come orologi e apparecchi acustici devono sempre funzionare.

Poiché la domanda di prodotti IoT continua a crescere, i progettisti di PCB devono assicurarsi che i loro circuiti stampati siano pronti per l'uso.

Ciò significa che prima di iniziare la produzione fisica, molto tempo viene speso su programmi di simulazione come PSpice, ottimizzando attentamente i loro prototipi per prestazioni ottimali.

in conclusione

La progettazione elettronica sta subendo grandi cambiamenti per stare al passo con il ritmo dell'Internet of Things. Nuovi metodi stanno prendendo il centro della scena e i produttori di PCB stanno gradualmente considerando lo sviluppo del prodotto nel suo complesso, non solo la progettazione del circuito stampato.

Con l'espansione della domanda di circuiti stampati potenti con componenti in miniatura e leggeri, progettisti e produttori che hanno l'immaginazione e la competenza per sfruttare le opportunità emergenti ne trarranno grande beneficio.